Java程序设计语言.ppt

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1、Java程序设计语言,昨天重点内容回顾,线程进程多线程编程线程的同步与互斥网络编程SocketTCP/UDP,内容安排,Java的文件（读写）输入输出（本地文件读写、管道输入输出、随机文件读写、标准输入输出流等）、实例讲解等；Java 数据库编程技术（JDBC）、实例讲解等机动内容（Java Application与Applet编程实例）,输入/输出处理,输入/输出处理,描述java.io包的主要特性 流，输入流，输出流 文件流的相关操作 对象的串化,输入/输出处理,流 程序对于信息的读取是个流动的过程。file,memory,a socket。,输入/输出处理,程序对于信息的处理也是个流动的

2、过程,输入/输出处理-java.io包,字节流 stream从InputStream和OutputStream派生出来的一系列类。这类流以字节(byte)为基本处理单位。字符流 reader&writer从Reader和Writer派生出的一系列类，这类流以16位的Unicode码表示的字符为基本处理单位。,控制台I/O,System.out允许向标准输出上输出数据PrintStreamSystem.inInputStreamSystem.errPrintStream,向标准输出上写,println()方法print()方法println()和println()函数的重载boolean,cha

3、r,int,long,float,doublechar,Object,Stringprint(Object)和println(Object)自动调用toString()方法实例讲解KeyboardInput.java,文件和文件I/O,创建文件,类中的一些函数,文件流I/O,文件输入使用FileReader类来读取字符使用BufferedReader类的readLine()方法文件输出使用FileWriter类来写字符使用PrintWriter类的print()和println()方法实例ReadFile.java和WriteFile.java的讲解,基本流类,Node Streams,字节流

4、,InputStream、OutputStream(处理一系列的字节对象)FileInputStream、FileOutputStreamPipedInputStream、PipedOutputStreamByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStreamFilterInputStream、FilterOutputStreamDataInputStream、DataOutputStreamBufferedInputStream、BufferedOutputStreamObjectInputStream、ObjectOutputStream,字符流,Reader

5、、Writer(专门处理双字节的Unicode字符)InputStreamReader、OutputStreamWriterFileReader、FileWriterCharArrayReader、CharArrayWriterPipedReader、PipedWriterFilterReader、FilterWriterBufferedReader、BufferedWriterStringReader、StringWriter,I/O流链,Processing Streams,其它,文件处理File、RandomAccessFile；接口DataInput、DataOutput、Object

6、Input、ObjectOutput；,InputStream,从流中读取数据int read();int read(byte b);int read(byte b,int off,int len);int available();long skip(long n)；,InputStream,关闭流close();使用输入流中的标记void mark(int readlimit);void reset();boolean markSuppont();,InputStream类的层次结构,OutputStream,输出数据void write(int b);void write(byte b);

7、void write(byte b,int off,int len);flush()刷空输出流，并输出所有被缓存的字节。关闭流close();,OutputStream类的层次结构,文件处理,File、FileInputStream、FileOutputStream、RandomAccessFile,文件描述,类File提供了一种与机器无关的方式来描述一个文件对象的属性。文件的生成public File(String path)；public File(String path,String name)；public File(File dir,String name)；,File myFile

8、;myFile=new File(myfile.txt);myFile=new File(MyDocs,myfile.txt);File myDir=new File(MyDocs);myFile=new File(myDir,myfile.txt);,文件描述,文件名的处理String getName();/得到一个文件的名称（不包括路径）String getPath();/得到一个文件的路径名String getAbsolutePath();/得到一个文件的绝对路径名String getParent();/得到一个文件的上一级目录名String renameTo(File newName)

9、;/将当前文件名更名为给定文件的完整路径,文件描述,文件属性测试boolean exists();/测试当前File对象所指示的文件是否存在boolean canWrite();/测试当前文件是否可写boolean canRead();/测试当前文件是否可读boolean isFile();/测试当前文件是否是文件（不是目录）boolean isDirectory();/测试当前文件是否是目录,文件描述,普通文件信息和工具long lastModified();/得到文件最近一次修改的时间long length();/得到文件的长度，以字节为单位boolean delete();/删除当前文件

10、目录操作boolean mkdir();/根据当前对象生成一个由该对象指定的路径String list();/列出当前目录下的文件,文件的顺序处理,类FileInputStream和FileOutputStream用来进行文件I/O处理，由它们所提供的方法可以打开本地主机上的文件，并进行顺序的读/写。,FileInputStream fis;try fis=new FileInputStream(text);System.out.print(content of text is:);int b;while(b=fis.read()!=-1)System.out.print(char)b);ca

11、tch(FileNotFoundException e)(e);catch(IOException e)(e);,实例讲解,TestNodeStream.javaTestBufferedStream.java,随机存取文件,public class RandomAccessFileextends Objectimplements DataInput,DataOutput接口DataInput中定义的方法主要包括从流中读取基本类型的数据、读取一行数据、或者读取指定长度的字节数。如：readBoolean()、readInt()、readLine()、readFully()等。接口DataOutp

12、ut中定义的方法主要是向流中写入基本类型的数据、或者写入一定长度的字节数组。如：writeChar()、writeDouble()、write()等。,随机存取文件,构造方法：RandomAccessFile(String name,String mode);RandomAccessFile(File file,String mode);文件指针的操作long getFilePointer();void seek(long pos);int skipBytes(int n);实例TestRandomAccessFile.java讲解,过滤流,过滤流在读/写数据的同时可以对数据进行处理，它提供了

13、同步机制，使得某一时刻只有一个线程可以访问一个I/O流，以防止多个线程同时对一个I/O流进行操作所带来的意想不到的结果。类FilterInputStream和FilterOutputStream分别作为所有过滤输入流和输出流的父类。,过滤流,为了使用一个过滤流，必须首先把过滤流连接到某个输入/出流上，通常通过在构造方法的参数中指定所要连接的输入/出流来实现。例如：FilterInputStream(InputStream in);FilterOutputStream(OutputStream out);,过滤流,BufferedInputStream和BufferedOutputStream缓

14、冲流，用于提高输入/输出处理的效率。|,过滤流,DataInputStream 和 DataOutputStream可以以与机器无关的格式读取各种类型的数据。public class DataInputStream extends FilterInputStream implements DataInput,过滤流,DataInputStreambytereadByte()longreadLong()doublereadDouble()DataOutputStreamvoidwriteByte(byte)voidwriteLong(long)voidwriteDouble(double),过滤

15、流,LineNumberInputStream除了提供对输入处理的支持外，LineNumberInputStream可以记录当前的行号。PushbackInputStream提供了一个方法可以把刚读过的字节退回到输入流中。PrintStream打印流的作用是把Java语言的内构类型以其字符表示形式送到相应的输出流。,I/O例外,进行I/O操作时可能会产生I/O例外，属于非运行时例外，应该在程序中处理。如：FileNotFoundException,EOFException,IOException,流结束的判断,read()返回-1。readXXX()readInt()、readByte()、r

16、eadLong()、readDouble()等；产生EOFException。readLine()返回null。,字符流,java.io包中提供了专门用于字符流处理的类（以Reader和Writer为基础派生出的一系列类）。Reader和Writer这两个类是抽象类，只是提供了一系列用于字符流处理的接口，不能生成这两个类的实例，只能通过使用由它们派生出来的子类对象来处理字符流。,Reader,Reader类是处理所有字符流输入类的父类。读取字符public int read()throws IOException;public int read(char cbuf)throws IOExcep

17、tion;public abstract int read(char cbuf,int off,int len)throws IOException;,Reader,标记流public boolean markSupported();public void mark(int readAheadLimit)throws IOException;public void reset()throws IOException;关闭流public abstract void close()throws IOException;,Reader类的层次结构,Writer,Writer类是处理所有字符流输出类的

18、父类。向输出流写入字符public void write(int c)throws IOException；public void write(char cbuf)throws IOException；public abstract void write(char cbuf,int off,int len)throws IOException；public void write(String str)throws IOException；public void write(String str,int off,int len)throws IOException；,Writer,flush()

19、刷空输出流，并输出所有被缓存的字节。关闭流public abstract void close()throws IOException；,Writer类的层次结构,InputStreamReader和OutputStreamWriter,java.io包中用于处理字符流的最基本的类,用来在字节流和字符流之间作为中介。,InputStreamReader和OutputStreamWriter,生成流对象public InputStreamReader(InputStream in);public InputStreamReader(InputStream in,String enc)throws

20、 UnsupportedEncodingException;public OutputStreamWriter(OutputStream out);public OutputStreamWriter(OutputStream out,String enc)throws UnsupportedEncodingException;,InputStreamReader和OutputStreamWriter,读入和写出字符基本同Reader和Writer。获取当前编码方式public String getEncoding();关闭流public void close()throws IOExcepti

21、on;,BufferedReader和BufferedWriter,生成流对象public BufferedReader(Reader in);public BufferedReader(Reader in,int sz);public BufferedWriter(Writer out);public BufferedWriter(Writer out,int sz);,BufferedReader和BufferedWriter,读入/写出字符除了Reader和Writer中提供的基本的读写方法外，增加对整行字符的处理。public String readLine()throws IOExc

22、eption;public void newLine()throws IOException;,import java.io.*;public class CharInput public static void main(String args)throws FileNotFoundException,IOException String s;FileInputStream is;InputStreamReader ir;BufferedReader in;is=new FileInputStream(“test.txt”);ir=new InputStreamReader(is);in=n

23、ew BufferedReader(ir);while(s=in.readLine()!=null)System.out.println(Read:+s);,运行结果如下：Read:java is a platform independentRead:programming languageRead:it is aRead:object oriented language.,从键盘接收输入的数据,InputStreamReader ir;BufferedReader in;ir=new InputStreamReader(System.in);in=new BufferedReader(ir)

24、;String s=in.readLine();System.out.println(“Input value is:”+s);int i=Integer.parseInt(s);/转换成int型i*=2;System.out.println(“Input value changed after doubled:”+i);,注意：在读取字符流时，如果不是来自于本地的，比如说来自于网络上某处的与本地编码方式不同的机器，那么我们在构造输入流时就不能简单地使用本地缺省的编码方式，否则读出的字符就不正确；为了正确地读出异种机上的字符，我们应该使用下述方式构造输入流对象：ir=new InputStre

25、amReader(is,encode);采用”encode”所指示的编码方式来构造输入字符流，编码方式有很多种，如：“ISO8859-1”，”GB2312”等。,对象的串行化(Serialization),对象记录自己的状态以便将来再生的能力，叫作对象的持续性(persistence)。对象通过写出描述自己状态的数值来记录自己，这个过程叫对象的串行化(Serialization)。,串行化方法,在java.io包中，接口Serializable用来作为实现对象串行化的工具，只有实现了Serializable的类的对象才可以被串行化。,定义一个可串行化对象,public class Studen

26、t implements Serializableint id;/学号String name;/姓名int age;/年龄String department/系别public Student(int id,String name,int age,String department)this.id=id;this.name=name;this.age=age;this.department=department;,构造对象的输入输出流,java.io包中，提供了ObjectInputStream和ObjectOutputStream将数据流功能扩展至可读写对象。在ObjectInputStrea

27、m中用readObject()方法可以直接读取一个对象，ObjectOutputStream中用writeObject()方法可以直接将对象保存到输出流中。,保存对象状态,Student stu=new Student(981036,”Liu Ming”,18,“CSD”);FileOutputStream fo=new FileOutputStream(data.ser);ObjectOutputStream so=new ObjectOutputStream(fo);try so.writeObject(stu);so.close();catch(IOExceptione)System.o

28、ut.println(e);,恢复对象状态,FileInputStream fi=new FileInputStream(data.ser);ObjectInputStream si=new ObjectInputStream(fi);trystu=(Student)si.readObject();si.close();catch(IOExceptione)System.out.println(e);,串行化的注意事项,串行化能保存的元素只能保存对象的非静态成员变量，不能保存任何的成员方法和静态的成员变量，而且串行化保存的只是变量的值，对于变量的任何修饰符，都不能保存。,串行化的注意事项,tr

29、ansient关键字对于某些类型的对象，其状态是瞬时的，这样的对象是无法保存其状态的，例如一个Thread对象，或一个FileInputStream对象，对于这些字段，我们必须用transient关键字标明。,串行化实例讲解,SerializeDate.javaUnSerializeDate.java,Java 数据库编程技术（JDBC）,JDBC API介绍,JavaSoft DBMS Java 数据库连接应用程序编程接口(JDBC API)JDBC提供了访问数据库的标准接口。JDBC的模型对开放数据库连接(ODBC)进行了改进，它包含一套发出SQL语句、更新表和调用存储过程的类和方法。,J

30、DBC Drivers,Type 1Two-tier:JDBC-ODBC bridgeType 2Two-tier:Java/DB vendor hybridsType 3Multitier:JDBC-to-network,pure-JavaType 4Two-tier:Java-only proprietary drivers,Type 1 Driver,Type 1Two-tier:JDBC-ODBC bridgeComes with JDKRequires ODBC binary on each client computerNot thread-safe,JavaApplication

31、,JDBC-ODBCBridge(JNI),Existing ODBC Driver,Native API(C/C+e.g.Oracle OCI),DBMS,DataBaseProtocol,Type 2 Driver,Type 2Two-tier:Java/database vendor hybridsAvoids bridge calls/protocol,but still requires vendor-specific libraries on each client computerjdbcKona/OraclejdbcKona/SybasejdbcKona/MSSQLServer

32、,JavaApplication,JDBCLayer(JNI),Native API(C/C+e.g.,Oracle OCI),DBMS,DataBaseProtocol,Type 3 Driver,Type 3Multitier:JDBC-to-network,pure-JavaClient has stubs for JDBC APIStubs translates JDBC calls into a DBMS-independent network protocol that is further translated to a DBMS protocol by a middleware

33、 serverPure-Java on client computers,JavaApplet orApplication,JavaJDBCDriver,JDBC,NativeAPI(e.g.OCI),DBMS,DriverProtocol,DataBaseProtocol,Type 4 Driver,Type 4Two-tier:Java-only Proprietary driversUses a Java-only API to communicate with the database server in a proprietary network protocol(a“nothing

34、-but-net”approach)Requires vendor-specific Java class librariesThink of it as Oracle OCI written in Java instead of CjdbcKona/MSSQLServer4 jdbcKona/Informix4,JavaApplet orApplication,JDBCDriver,DBMS,DataBaseProtocol,JDBC介绍,JDBC是Java的开发者Sun的Javasoft公司制定的Java数据库连接(Java Data Base Connectivity)技术的简称，是为各

35、种常用数据库提供无缝联接的技术。JDBC在Web和Internet应用程序中的作用和ODBC在Windows系列平台应用程序中的作用类似。ODBC(OpenData Base Connectivity)，称为开放式数据库互联技术，是由Microsoft公司倡导并得到业界普遍响应的一门数据库连接技术，JDBC与ODBC很类似。,JDBC的工作机制,JDBC定义了Java语言同SQL数据之间的程序设计接口。JDBC有一个非常独特的动态连接结构，它使得系统模块化。使用JDBC来完成对数据库的访问包括以下四个主要组件：Java的应用程序、JDBC驱动器管理器、驱动器和数据源。,JDBC介绍,JavaS

36、oft公司开发了JDBC API，JDBC API是一个标准统一的SQL数据存取接口。JDBC在Internet中的作用与ODBC在Windows系列中的作用类似。它为Java程序提供了一个统一缝地操作各种数据库的接口，程序员编程时，可以不关心它所要操作的数据库是哪个厂家的产品，从而提高了软件的通用性，而且在Internet上确实无法预料你的用户想访问什么类型的数据库。只要系统上安装了正确的驱动器组，JDBC应用程序就可以访问其相关的数据库。,JDBC访问数据库记录的步骤,1、通过驱动器管理器获取连接接口。2、获得Statement或它的子类。3、限制Statement中的参数。4、执行Sta

37、tement。5、查看返回的行数是否超出范围。6、关闭Statement。7、处理其它的Statement8、关闭连接接口。,JDBC,JDBC不是Mincrosoft的ODBC(开放式数据库连接)规范派生的，JDBC完全是用Java编写的，而ODBC是个C接口。但是，JDBC和ODBC都是基于X/开放SQL命令层接口(CLI)，相同的概念性基础使API工作进展更快，使API的接受更加容易。JavaSoft提供了将JDBC变成ODBC的JDBC-ODBC桥。这个用本地方法完成的版本很小很有效。,JDBC的优点和缺点,JDBC API用于连接Java应用程序与各种关系数据库。这使得人们在建立客户

38、/服务器应用程序时，通常把Java作为编程语言，把任何一种浏览器作为应用程序的友好界面，把Internet或Intranet作为网络主干，把有关的数据库作为数据库后端。,JDBC的优点,JDBC API与ODBC十分相似，有利于用户理解。JDBC使得编程人员从复杂的驱动器调用命令和函数中解脱出来，可以致力于应用程序中的关键地方。JDBC支持不同的关系数据库，使得程序的可移植性大大加强。用户可以使用JDBC-ODBC桥驱动器将JDBC函数调用转换为ODBC。JDBC API是面向对象的，可以让用户把常用的方法封装为一个类，备后用。,JDBC的缺点,使用JDBC，访问数据记录的速度会受到一定程度的

39、影响。JDBC结构中包含了不同厂家的产品，这就给更改数据源带来了很大的麻烦。,JDBC的三件事,与数据库建立连接，发送 SQL 语句，处理结果。,Connection con=DriverManager.getConnection(jdbc:odbc:wombat,login,password);Statement stmt=con.createStatement();ResultSet rs=stmt.executeQuery(SELECT a,b,c FROM Table1);while(rs.next()int x=rs.getInt(a);String s=rs.getString(b

40、);float f=rs.getFloat(c);,为什么需要 JDBC,ODBC 不适合直接在 Java 中使用，因为它使用 C 语言接口。从 Java 调用本地 C 代码在安全性、实现、坚固性和程序的自动移植性方面都有许多缺点。从 ODBC C API 到 Java API 的字面翻译是不可取的。例如，Java 没有指针，而 ODBC 却对指针用得很广泛（包括很容易出错的指针 void*）。您可以将 JDBC 想象成被转换为面向对象接口的 ODBC，而面向对象的接口对 Java 程序员来说较易于接收。,JDBC产品,jdbc JavaSoft 提供三种 JDBC 产品组件，它们是 Java

41、 开发工具包(JDK)的组成部份：JDBC 驱动程序管理器，JDBC 驱动程序测试工具包JDBC-ODBC 桥。,JavaSoftJDBC,JDBC 驱动程序管理器是 JDBC 体系结构的支柱。它实际上很小，也很简单；其主要作用是把 Java 应用程序连接到正确的JDBC 驱动程序上，然后即退出。JDBC 驱动程序测试工具包为使 JDBC 驱动程序运行您的程序提供一定的可信度。只有通过 JDBC 驱动程序测试包的驱动程序才被认为是符合 JDBC 标准TM 的。JDBC-ODBC 桥使 ODBC 驱动程序可被用作 JDBC 驱动程序。它的实现为 JDBC 的快速发展提供了一条途径，其长远目标提供

42、一种访问某些不常见的 DBMS（如果对这些不常见的 DBMS 未实现 JDBC）的方法。,与数据库建立连接,类加载驱动程序设置Java属性中的sql.driver来指定驱动程序列表Class.forName显式加载一个驱动程序Class.forName(“sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver”);类,建立连接,DriverManager类的getConnection方法用于建立与某个数据源的连接String url=“jdbc:odbc:component”;Connection con=DriverManager.getConnection(url);getConnect

43、ion()函数的重载getConnection(Stringurl,Stringuser,Stringpassword),了解数据库信息,获取数据源的相关信息通过接口DatabaseMetaData的对象，该对象是在Connection对象之上获得的。创建DatabaseMetaData对象DatabaseMeatData dbma=con.getMetaData();,数据库的基本信息,getURL()数据库的URLgetUserName()返回此连接使用的数据库的用户名isReadOnly()返回一个boolean值，指示数据库是否只允许读操作getDatabaseProductName(

44、)返回数据库的产品名称getDriverName()返回驱动程序的名称getDriverVersion()返回驱动程序的版本号,获取数据库中各个表,public ResultSet getTables(Stringcatalog,StringschemaPattern,StringtableNamePattern,Stringtypes)throws SQLException getTables方法返回一个ResultSet对象，每一行是对一个表的描述。只有那些符合参数要求的表才被返回,获取表中各列的信息,public ResultSet getColumns(Stringcatalog,St

45、ringschemaPattern,StringtableNamePattern,StringcolumnNamePattern)throws SQLException getColumns返回一个ResultSet类的对象，其中每一行是对一列的描述，只有符合参数要求的列才被返回。,获取索引信息,public ResultSet getIndexInfo(Stringcatalog,Stringschema,Stringtable,booleanunique,booleanapproximate)throws SQLException,查询数据库,在已建立的连接的基础上执行查询语句JDBC中查

46、询语句的执行方法可以分为三类，分别对应Statement，PreparedStatement和CallableStatement对象,Statement,主要用于一般查询语句的执行创建Statement对象Statement stmt=con.createStatement();执行查询语句ResultSet rs=stmt.execQuery(“SELECT*FROM Customer”);关闭Statementstmt.close();,PreparedStatement,在多次执行同一语句时，使用PreparedStatement对象，PreparedStatement类是Stateme

47、nt类的子类创建PreparedStatement对象PreparedStatement pstmt=con.prepareSatement(“Select*from Customer”);执行查询语句ResultSet rs=pstmt.execQuery();关闭PreparedStatementPstmt.close();,CallableStatement,用于执行数据库中的存储过程CallableStatement类是PreparedStatement类的子类创建CallableStatement对象CallableStatement cstmt=con.prepareCall(“c

48、all Query1()”);执行存储过程ResultSet rs=cstmt.executeQuery();关闭CallableStatement,检索结果集,ResultSet的处理方法关于ResultSet对象维持的指向当前行的指针Statement stmt=con.createStatement();ResultSet rs=stmt.executeQuery(“Select a,b,c from table”);While(rs.next()int i=rs.getInt(1);String s=rs.getString(“name”);byte b=rs.getBytes(3);

49、System.out.println(i+“”+s+b0);,数据转换,ResultSet接口的getXXX方法试图将结果集中的SQL数据类型转换为它所返回的Java数据类型,获取结果集的信息,可以使用ResultSet类的getMetaData方法来获取结果集的信息ResultSetMetaData rsmd=rs.getMetaData();使用ResultSetMetaData类中的方法，可以得到许多关于结果集的信息getColumnCount()getColumnLabel(int column)getColumnName(int column)getColumnType(int column)getColumnTypeName(int column)isReadOnly(int column)isNullable(int column),更新数据库,对表中的记录进行操作stmt.execUpdate(“SQL语句”);返回的是操作所影响的记录的行数表中的记录的修改(Update)、插入(insert)、删除(delete)创建(Create Table)和删除(Drop Table)表增加和删除表中的列使用PreparedStatement对象更新数据库,数据库实例讲解,MakeDB.javaQueryDB.javaViewDB.java,总复习,课程总结,